Reaction rate, Selectivity, and Isomerization in Cotton Seed Oil Hydrogenation (Turkish with English Abstract)

Öz

Vegetable oils are generally subjected to processes called as fat modification techniques which are applied to increase the area of use by altering their physical and chemical properties. Hydrogenation; being the oldest and most widely used fat modification technique; involves the addition of a hydrogen molecule to double bonds of unsaturated fatty acids. Hydrogenation is a heterogeneous, catalytic and exothermic reaction and the course of hydrogenation is evaluated by considering reaction rate, Linoleic selectivity and isomerisation. In this study; refined cottonseed oil is hydrogenated in a batch reactor at temperatures of 120°C, 150°C, and 170°C with nickel catalyst. Refractive index, fatty acid composition, melting point, and solid fat content of the hydrogenated fat are determined. iodine value and Linoleic selectivity are calculated by using fatty acid composition data. The results showed that hydrogenation yields in a linear decrease in iodine value and refractive index of the fat as the reaction proceeds. Moreover; the polyenes are converted to monoenes; and an increase is observed in the saturated fatty acid content of the product. Increasing process temperature resulted in an increased hydrogenation selectivity due to a limited inc­rease in saturated fatty acids. But this also resulted in an increased trans isomer content which yields in a sharp and large-scaled solid fat curve (20 °C, 30 °C and 35 oC) together with a decreased melting point in the hydrogenated fats.  

Anahtar Kelimeler

• -

Pamuk Yağının Hidrojenasyonunda Reaksiyon Hızı, Seçicilik ve İzomerizasyon

Öz

Bitkisel kaynaklı sıvı yağların çeşitli ürünlerde kullanımlarını sağlamak amacıyla bazı fiziksel ve kimyasal özelliklerinin değiştirildiği işlemlere yağ modifikasyon teknikleri adı verilmektedir. Yağ modifikasyon teknikleri arasında en eski ve en yaygın olarak kullanılan yöntem hidrojenasyondur. Heterojen katalizleme yoluyla gerçekleşen ve ekzotermik bir tepkime olan hidrojenasyon; yağ asitlerinde yer alan çift bağ­ların hidrojenle doyurulması işlemidir. Hidrojenasyon işleminin mekanizması; reaksiyon hızı. hidrojenasyon seçiciliği ve izomer oluşumu kriterleriyle incelenmektedir. Bu çalışmada; rafine pamuk yağı. nikel katalizörü eşitinde: 120:C, 150CC ve 170:C işlem sıcaklıklarında kesikli bir re­aktörde hidrojene edilerek; hidrojene yağın kırılma indeksi, yağ asidi kompozisyonu, erime noktası ve katı yağ içeriği belirlenmiştir. Yağ asidi kompozisyonu verilerinin kullanımıyla iyot sayısı ve Linoleik seçiciliği değerleri hesaplanmıştır. Elde edilen veriler; iyot sayısı ve kırılma indeksiyle işlem süresi arasında doğrusal bir ilişki bulunduğunu göstermektedir. Ayrıca hidrojenasyon; çoklu doymamış yağ asidi miktarını azaltır­ken; üründeki monoenoik asit ve doymuş yağ asidi miktarını arttırmıştır. İşlem sıcaklığının yükselmesi; Linoleik seçiciliğini arttırırken trans izo­mer oluşumunu hızlandırmıştır. Seçici olarak hidrojene edilen yağların erime karakteristikleri incelendiğinde; 20°C, 30°C ve 35°C sıcaklıklardaki katı yağ miktarlarının hızlı bir azalma gösterdiği, katı yağ içeriği eğrilerinin geniş bir skalaya sahip olduğu bulgulanmıştır. Seçici hidrojenasyonun, elde edilen ürünlerin erime noktasını düşürdüğü saptanmıştır.  

Anahtar Kelimeler

• -